Elektroosadzanie jest określane jako proces elektrolityczny polegający na osadzaniu metalu na katodzie z roztworu jego elektronów. Mówiąc prościej, elektroosadzanie jest procedurą elektrolityczną, w której jeden metal jest osadzany na innym metalu lub niemetalu.
Elektrodepozycja jest powszechnie stosowana w zastosowaniach dekoracyjnych, ochronnych i użytkowych. Proces elektrodepozycji obejmuje:
- Galwanotechnika: Galwanizacja to proces polegający na pokrywaniu powierzchni metalowych lub niemetalowych warstwą metalu w celu zabezpieczenia ich przed korozją.
- Metalizacja elektrochemiczna: Metalizacja elektrolityczna to proces polegający na nakładaniu warstwy metalu na przewodzące podłoże w celach dekoracyjnych lub ochronnych.
- Elektrotypowanie: Jest to procedura stosowana do reprodukcji druku, przygotowania czcionek, medali itd.
- Elektroformowanie: Galwanizacja to proces polegający na elektroosadzaniu w celu odtwarzania obiektów w celu zwiększenia ich trwałości.
- Obróbka elektrolityczna: Proces pokrywania powierzchni metalowych twardszym metalem metodą elektrolityczną w celu zwiększenia ich trwałości nazywa się elektropowłoką.
Jakie czynniki wpływają na jakość procesu elektroosadzania?
Zmienne wpływające na jakość elektroosadzania omówiono szerzej poniżej.
- Natura elektrolitu: Charakter elektrolitu używanego w procedurze elektroosadzania ma znaczący wpływ na tworzenie gładkiego osadu. Elektrolit, z którego można uzyskać złożone jony, może być używany do zapewnienia gładkiego osadu.
- Gęstość prądu: Tempo wzrostu kryształu i formowania się nowych zarodków determinuje szybkość elektroosadzania. W rezultacie, jeśli gęstość prądu jest używana w tempie szybszym niż formowanie się zarodków, osad metalu będzie spójny i drobnoziarnisty. Jeśli szybkość tworzenia się zarodków jest bardzo wysoka ze względu na bardzo wysoką gęstość prądu, osad będzie silny i porowaty.
- Przewodność: Roztwór elektrolityczny o wysokiej przewodności pozwala zaoszczędzić energia i zmniejsza skłonność do tworzenia drzew i szorstkich osadów.
- Rozwiązanie temperaturowe: Tworzenie się małych kryształów metalu następuje w niskich temperaturach roztworu elektrolitycznego, natomiast duże kryształy tworzą się w wysokich temperaturach.
- Stężenie elektrolityczne: Wyższa gęstość prądu wynika ze zwiększonego stężenia elektrolitu. Jednorodny i drobnoziarnisty osad może być zatem wytwarzany poprzez zwiększenie stężenia elektrolitu.
- Polaryzacja: Jak wiemy, szybkość osadzania się metalu rośnie wraz ze wzrostem gęstości prądu do pewnego punktu, po którym elektrolit otaczający metal bazowy zostaje tak wyczerpany z jonów metalu, że dalsze zwiększanie gęstości prądu nie ma wpływu na szybkość osadzania. Nadmierna gęstość prądu powoduje elektrolizę wody i uwalnianie wodoru na katoda. Uwolniony wodór na katodzie pokrywa metal bazowy, spowalniając osadzanie się metalu. To zjawisko nazywa się polaryzacją.
- Dodanie agentów: Dodanie kwasów lub innych związków do elektrolitu zmniejsza oporność roztworu elektrolitycznego. Ponadto, dodatkowe czynniki, takie jak gumy, dekstroza itp., wpływają na charakter osadu. Jądra kryształów absorbują dodatkowe czynniki wprowadzone do elektrolitu. Hamuje to szybki wzrost, co skutkuje drobnoziarnistym osadem.
- Siła rzutu: Zdolność elektrolitu do tworzenia równomiernego osadu na przedmiocie o nieregularnym kształcie nazywana jest mocą rzutu. Ze względu na nieregularny kształt katody, odległość między różnymi częściami katody i anody będzie się różnić. W rezultacie elektrolit musi mieć stosunkowo wyższą moc rzutu, aby utworzyć równomierny osad.
Przeczytaj także: Czym jest elektroda?
